CN113550867B - 一种重力压缩空气储能稳速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种重力压缩空气储能稳速装置：它是为发电设备尤其是风力发电设备通过压缩空气进行配套的储能和稳速装置，提高发电能力和储存能力以及发电稳定能力；闲时(用电低谷)储能，减少浪费。打造绿色环保的环境，减少雾霾，减少疾病传染。当压缩空气通过入口J进入空气压缩室H时，泄气阀G首先自动关闭，随着压缩空气储存量的逐渐增加，压缩空气分出两部分作用力：一部分作用力分配给控制在一定出气量的出气口I；另一部分也就是没有被出气口I使用掉的部分作用于重力活塞D，随着该部分压力的逐渐增大，重力活塞D开始徐徐上升，这就形成了势能，即压缩空气能转化为势能。这时空气出口I所承受的空气压力始终与重力活塞有关，也就是保持不变，不会因为输入的空气压力大小而发生变化，这是本发明的中心所在。当输入的空气压力减小时，重力活塞D随之下降，依然保持出口I的空气压力不变。一旦重力活塞D上升到顶部，为了防止压力出现变化和设备安全，泄气阀G的上端便接触到呼吸口B的底部，泄气阀G开启排放多余空气，保持在最大储能状态。

Description

一种重力压缩空气储能稳速装置
技术领域：本发明涉及一种重力压缩空气储能稳速装置，特别是涉及针对风力发电进行储能的配套稳速装置系统。以往的风力发电技术存在着三大瓶颈：一、由于风力的强弱导致的发电不稳；二、由于没有足够的储存能力使供电不能延时；三、不能接受最大风力，造成风能不能完全利用，风能转化率低。而本发明技术恰恰就是为了解决这三个问题。
背景技术：目前，公知的储能方式大致为重力储能、蓄电池储能、蓄水储能、氢气储能等多种方式。而以上诸多种方式都不同程度的存在不同方面的弊端和缺点，因此就其投资方面、环保方面、施工方面、耐久方面、储存能力方面、稳速能力方面、安全方面、使用效率方面、操作和保养方面等当属重力压缩空气储能。
因此，本重力压缩空气储能稳速装置要解决的是：为发电设备尤其是风力发电设备进行配套储能和稳速，提高发电能力和储存能力以及发电稳定能力；闲时(用电低谷)储能，减少浪费。打造绿色环保的环境，减少雾霾，减少疾病传染。
发明内容：本发明所要解决的问题是，克服背景技术的不足，提供一种把多余的能量储存起来，在匀速稳定的工作情况下没有能量流失、延时发电的机械装置。
本重力压缩空气储能稳速装置的具体技术方案是：有一个储气罐F，它是装置的主体；一个储气罐上盖A，它是起到封闭罐体和安装检修时开启的作用，同时也有呼吸作用；一个重力活塞D，它是为了给压缩空气一个稳定的不变的压力；一重力活塞泄气阀G，他是为了将已经满了的多余的空气排除罐外，也是为了设备的安全而设置的；一个泄气阀弹簧C，起到泄气阀开启和关闭的作用；一组重力活塞密封胶环E，起到密封和上下滑动的作用；一个储气罐上盖呼吸口B，起到排除废气和吸入空气的作用；空气压缩室H，储存压缩空气；压缩空气出口I，为发电机提供稳定的压缩空气；压缩空气入口J，向储气室输入压缩空气。
本重力压缩空气储能装置的工作过程为：当压缩空气通过入口J进入空气压缩室H时，泄气阀G首先自动关闭，随着压缩空气储存量的逐渐增加，压缩空气分出两部分作用力：一部分作用力分配给控制在一定出气量的出气口I；另一部分也就是没有被出气口I使用掉的部分作用于重力活塞D，随着该部分压力的逐渐增大，重力活塞D开始徐徐上升，这就形成了势能，即压缩空气能转化为势能。这时空气出口I所承受的空气压力始终与重力活塞有关，也就是保持不变，不会因为输入的空气压力大小而发生变化，这是本发明与其它储能不同的地方。当输入的空气压力减小时，重力活塞D随之下降，依然保持出口I的空气压力不变。一旦重力活塞D上升到顶部，为了防止压力出现变化和设备安全，泄气阀G的上端便接触到呼吸口B的底部，泄气阀G开启排放多余空气，保持在最大储能状态。
本发明的有益效果是：1、将多余的能量通过压缩空气和重力势能储存起来；2、能够延时并匀速地输出压缩空气进而用于稳定发电；3、更加充分有效地利用能源，尤其是风能，风能转化率高；4、结构更加科学合理、更加实用新颖。
附图说明：图1、一种重力压缩空气储能稳速装置的主视图。
图中：有一个储气罐F；一个储气罐上盖A；一个重力活塞D；有一个重力活塞泄气阀G；一个泄气阀弹簧C；一组重力活塞密封胶环E；一个储气罐上盖呼吸口B；空气压缩室H；压缩空气出口I；压缩空气入口J。
具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步描述。
见图1，本重力压缩空气储能稳速装置，其中重力活塞的重量根据需要进行配重，最佳方案是在钢板(或其它相应材料)围成的重力活塞斗内填充碎石。安装活塞和上盖时需要使用起重设备。罐体内部四壁要求平整光滑和垂直，并注润滑油。罐体可以是钢质，也可以是复合水泥、碳纤维、玻璃钢、尼龙、硬质塑料等。
值得强调的是：重力活塞四周的重量要基本一致，误差尽量减少，避免受力不均而出现“测卡”现象。活塞密封胶环要分多层，且具有相应的高度，以不能出现“测卡”为准。注：测卡就是活塞因倾斜而卡住，阻碍活塞顺利地上下运行。
由于储气室空间较大，压缩空气进入后会逐渐冷却，于是便会产生冷凝水，排放方法可在进气管和排气管最低端设置排水阀，定期排放。

Claims (1)

1.一种重力压缩空气储能稳速装置，它是在一个带有呼吸口(B)的上盖(A)的储气罐(F)中设置了一个可以上下移动的要有一定厚度的重力活塞(D)，活塞(D)周围外侧有多道竖向排列的可以沿着储气罐壁上下滑动的密封胶环(E)；活塞(D)中心有受弹簧(C)控制的上下通透的自动泄气阀(G)，整个装置是靠重力活塞(D)对空气压缩室(H)中来自压缩空气入口(J)的不稳定压缩空气进行恒定稳压，使之产生稳定一致的、恒定的压缩空气经压缩空气出口(I)送出，其特征是：当压缩空气入口(J)输入不稳定压缩空气进入空气压缩室(H)时，由于输入的不稳定压缩空气可能大于通过压缩空气出口(I)的稳定输出的压缩空气，于是由于出口(I)的限制，多余的压缩空气便用来提升重力活塞(D)，使之变成势能储存起来；当经过压缩空气入口(J)输入的压缩空气小于经过压缩空气出口(I)的输出压缩空气或停止输入时，为了维持输出压缩空气的稳定输出，重力活塞便开始下降，势能开始逐渐转化成压缩空气能或电能，实现了储能和稳速的全过程，泄气阀上端有弹簧(C)；多道密封胶环(E)与储气罐(F)内壁成密闭性的滑动配合，且储气罐(F)上端有一个可以开启的储气罐上盖(A)，且储气罐上盖(A)中间有一个通透的呼吸口(B)，呼吸口下端有一个接触面，一旦重力活塞(D)上升到顶部，泄气阀(G)的上端便接触到接触面，泄气阀(G)便开启排放多余空气，而储气罐(F)下端分别设置压缩空气入口(J)和压缩空气出口(I)，储气罐(F)内壁是平整光滑的，且竖向是与地面垂直的，储气罐(F)内壁横截面为几何形。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114033636A (zh) * 2021-11-10 2022-02-11 西安西热锅炉环保工程有限公司 一种悬浮式重力储能系统及方法
CN114458517B (zh) * 2022-01-26 2024-01-16 百穰新能源科技(深圳)有限公司 储能系统及其控制方法
CN114856959B (zh) * 2022-04-25 2024-04-09 黄永福 空气压缩装置及具有其的空气能发电机
CN114876600B (zh) * 2022-04-26 2024-02-02 辽宁华众电力科技有限公司 蒸汽储能发电供暖系统
CN114718687B (zh) * 2022-06-08 2022-08-26 西安热工研究院有限公司 分层式重力块地下布置的重力压缩空气储能装置
CN114718689B (zh) * 2022-06-08 2022-08-26 西安热工研究院有限公司 一种磁力式压缩空气储能系统和储能方法
CN114718683B (zh) * 2022-06-08 2022-08-26 西安热工研究院有限公司 一种分级密封的重力压缩空气储能系统和储能方法
CN114718686B (zh) * 2022-06-08 2022-08-26 西安热工研究院有限公司 一种低压差密封的重力压缩空气储能系统和方法
CN114810261B (zh) * 2022-06-23 2022-10-11 西安热工研究院有限公司 一种重力式压缩空气储能系统及方法
CN115031154B (zh) * 2022-06-23 2024-02-06 西安热工研究院有限公司 一种基于压力杠杆的重力式储能系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103590468A (zh) * 2013-10-24 2014-02-19 厦门瑞尔特卫浴科技股份有限公司 一种储能式冲水装置及其冲水方法
CN103899909A (zh) * 2014-04-15 2014-07-02 太原融盛科技有限公司 一种活塞缸式的压缩空气储能装置
CN106762420A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 哈尔滨工程大学 海上风电非补燃压缩空气恒压储能装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090021012A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Stull Mark A Integrated wind-power electrical generation and compressed air energy storage system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103590468A (zh) * 2013-10-24 2014-02-19 厦门瑞尔特卫浴科技股份有限公司 一种储能式冲水装置及其冲水方法
CN103899909A (zh) * 2014-04-15 2014-07-02 太原融盛科技有限公司 一种活塞缸式的压缩空气储能装置
CN106762420A (zh) * 2016-11-28 2017-05-31 哈尔滨工程大学 海上风电非补燃压缩空气恒压储能装置

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